Озонирование топлива и работа ДВС.

Вариант ГОРМ, в котором перед работой ДВС проводили насыщение топлива озоно-воздушной смесью, рассматривается в работах. Согласно представлениям автора, как и в газе, здесь происходит образование кислородсодержащих радикалов. Испытание этого метода проводили на стенде с использованием карбюраторного двигателя Урал-353.

При этом достигается решение сразу двух задач. Рост кон центрации радикалов H^•, H₂^•, RO^•, RO₂^• приводит к более полному сгоранию топлива, подавляя на 10-20% содержание NO₂ в выбросе, а содержание СО уменьшается на 60-80% (в некоторых режимах содержание СО снижается до нуля).

Альдегиды и спирты, синтезированные в процессе введения озона в топливо, играют роль антидетонаторов с высокими октановыми числами. Действительно, при работе двигателя на озонированном бензине двигатель легко запускается в холодное время года, отсутствует детонация, достигается повышение мощности двигателя (до 11%).

Проверка полученных данных проводилась на действующем автомобиле ГАЗ-2410. Лабораторные и стендовые испытания полностью совпали.

Эти весьма впечатляющие результаты пока не нашли про- мышленного применения. Неизвестны нам и аналогичные зарубежные работы. Учитывая актуальность проблемы экономичности двигателя, это несколько странно. Возможно, автомобильные фирмы останавливает недостаточный ресурс испытаний этого способа или влияет неосвященная в цитируемых работах про- блема коррозии, хотя для ГОРМ она не должна играть существенной роли.

Существует еще один способ интенсификации процессов го- рения, связанный с озоном лишь косвенно. Речь идет о так называемом методе с использованием электрического разряда или электрического разряда в совокупности с катализом.

В первом случае воздух, используемый для горения топлива, обрабатывается коронным разрядом и подается в топку. Автор этой технологии, российский исследователь М. Я. Пурмал, использовал для интенсификации горения коронный разряд постоянного тока различной полярности. При этом достигается увеличение кпд котла (~3%) и некоторое уменьшение вредных выбросов (рис. 4.17).

Максимально достигнутое снижение [NO] составляет 16%, а [SO₂] - лишь 3%. Так как напряженность поля в этих работах 0, 4 - 1,0 kB/см, то роль атомов кислорода и тем более азота в этих эффектах мало значительна. Речь идет, вероятно, о реакциях заряженных частиц, скорее всего отрицательных, тем более что отрицательная корона значительно эффективней положительной. К сожалению, это интересное направление остается во многом неразработанным. По другой технологии (автор Столяренко процесс горения (пропанбутановая смесь) происходит на катализаторе, который расположен на электродах барьерного разряда. Результаты оптимизировались по составу катализаторов, частоте питания разряда и ряду других пара- метров. Эксперименты проводили как с чистым газообразным топливом, так и с добавлением в топливо различных присадок. Наибольшая экономия топлива достигается при дозировании в газовый поток кислородсодержащих присадок при напряжении 6-11 кВ и составляет 12%. Потребляемая мощность на питание разряда составляет в среднем 3-5% от получаемой мощности. При использовании топлива с присадками и электровозбуждении экономия топлива может достигать 21%.

Рис. 4.17. Изменение содержания C₂, O₂ и SO₂ (ΔСO₂], Δ[O₂] и Δ[SО₂] в отходящих дымо вых газах при предварительной обработке воздуха коронным разрядом по сравнению с контролем и в зависимости от тока коронного разряда

Ю. А. Марцинишеным и др. разработана технология электрокатализа твердого топлива (угля). Здесь также наблюдается положительное влияние обработки воздуха НТ плазмой. Так, количество выделяющегося тепла увеличивается на 27% (потребляемая разрядом удельная мощность не превышает 5% от общей мощности). Увеличивается степень выгорания угля с разрядом и без разряда, соответственно 89 и 72%. Концентрация вредных компонентов в отходящих дымовых газах также уменьшается: окиси углерода на 60-80%, оксидов азота на 40%, углеводородов (альдегидов, бензапиренов на 45-55%, сажи на 60%).

Таким образом, судя по результатам рассмотренных выше работ, существует реальная возможность существенно интенсифицировать процессы горения за счет использования озона и/или разряда. Хотелось бы только обратить внимание на следующие характерные черты этих работ.

Из опубликованных статей ясно, что специальных исследований по механизму инициирования процесса горения не проводи лось. Предложенную качественную схему, включающую набор гидропероксидных радикалов, следует считать умозрительной и без понимания всей картины такого горения, хотя бы в виде полуколичественной модели, говорить о серьезной оптимизации сложно. Кроме того, экспериментальные методики, применяемые во всех этих работах, описаны весьма туманно и не позволяют понять, насколько корректны полученные значения. Безусловно, это не обесценивает результаты данных интересных исследова ний. Вероятно, авторы и не ставили задачу понять все механизмы этих процессов на молекулярном уровне, ориентируясь на конеч ные результаты по экономии топлива и составу газового выброса. Все это направление представляется нам крайне перспективным и мы надеемся, что в ближайшее время произойдет переход от лабораторных исследований к промышленным технологиям.

Автор книги "Теория и практика получения и применения озона"
В.В. Лунин, Самойлович, В.Г., С.Н. Ткаченко, И.С. Ткаченко

По вопросам и предложениям свяжитесь с нами любым удобным способом

Телефон: 8 (800) 775-28-45
E-mail: info@ozonbox.pro
Соцсети: Вконтакте | Rutube